Загрязнение воздуха отработавшими газами автомобилей

1. Департамент образования города Москвы Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы

«КОЛЛЕДЖ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА №9»
(ГБПОУ КАТ № 9)
Тема проекта: Загрязнение воздуха
отработавшими газами автомобилей.
Студент группы Мельников Денис.
Москва 2016

2. Актуальность

• С увеличением автомобилей в городе Москве, растет уровень
загрязнения окружающей среды отработавшими газами на
магистралях столицы. Это становится проблемой жителей
домов, которые расположены вдоль крупных дорог и всех
остальных горожан. Вместе с отработавшими газами в
окружающую среду попадают картерные газы, топливные
испарения. В результате такого воздействия в окружающей
среде выявлены следующие вредные компоненты: монооксид
углерода (CO), оксиды азота (NOx), сернистый ангидрид (SO2),
низкомолекулярные углеводороды (CmHn).полициклический
ароматический углеводород бензипирен (C20H12), акролеин,
формальдегид, аэрозоли в виде сажи и различных химических
соединений (нитриды, сульфаты, гидрокарбонаты и т.д.),
соединение свинца.

3. Цель

• Исследовать проблемы загрязнения
воздуха от автомобильного транспорта
отработавшими газами.

4. Задачи

• 1.Изучить понятие отработавших газов.
• 2.Исследовать воздействие отработавших газов на живые
системы.
• 3.Изучить причины образования вредных веществ в
отработавших газах.
• 4.Исследовать рабочий цикл автомобиля.
• 5.Изучить устройство нейтрализаторов.
• 6.Исследовать изменения конструкции двигателей при
применении альтернативных видов топлива.
• 7.Смоделировать процесс уменьшения загрязнения воздуха
отработавшими газами автомобилей.

5. Отработавшие газы.

6.

• Согласно общепринятому определению, Отработавшие газы,
образуются при сгорании топлива в двигателях внутреннего
сгорания. В составе О. г. содержится ряд токсичных
компонентов (например, CO, NO2). Содержание CO в О. г.
карбюраторных двигателей колеблется от 0,5 до 13%.
Увеличенное количество CO вызывается неполным сгоранием
топлива при неправильной регулировке карбюратора и плохом
техническом состоянии двигателя. Особенно вредные
компоненты, например окислы азота и некоторые
канцерогенные вещества, содержат, хотя и в малых
количествах, О. г. дизельных двигателей. Для уменьшения
содержания токсичных компонентов в О. г. устанавливаются
каталитические дожигатели в системе выпуска,
совершенствуются карбюраторы, создан рабочий процесс с
факельным зажиганием, обеспечивающий наиболее полное
сгорание топлива.

7. Воздействие отработавших газов на живые системы.

8.

• Оксид углерода (СО) образуется в двигателях при сгорании
обогащенных топливовоздушных смесей, а также вследствие
диссоциации диоксида углерода, при высоких температурах. В
обычных условиях СО – бесцветный газ без запаха. Токсическое
действие СО заключается в его способности превращать часть
гемоглобина крови в карбо-ксигемоглобин, вызывающий
нарушение тканевого дыхания. Наряду с этим СО оказывает
прямое влияние на тканевые биохимические процессы,
влекущие за собой нарушение жирового и углеводного обмена,
витаминного баланса и т. д. Токсический эффект СО связан
также с его непосредственным влиянием на клетки
центральной нервной системы. При действии на человека СО
вызывает головную боль, головокружение, быструю
утомляемость, раздражительность, сонливость, бо-ли в области
сердца. Острые отравления наблюдаются при вдыхании
воздуха с концентрацией СО более 2.5 мг/л в течение 1 часа.

9. Причины образования вредных веществ в отработавших газах.

10.

• Основными причинами образования
токсичных веществ в ДВС являются
несовершенство процессов подготовки
горючей смеси перед подачей в
цилиндры и в цилиндрах, что приводит
к неполному сгоранию топлива в
двигателе, а также загрязнение топлива
различными примесями и добавками.

11. Рабочий цикл автомобиля.

Рабочий цикл — это строгая последовательность рабочих процессов (тактов),
периодически повторяющихся в каждом цилиндре. Каждый такт
соответствует одно проходу поршня.
Двигатели внутреннего сгорания бывают четырехтактными и двухтактными.
Принципиальная разница между ними заключается в следующем: в
четырехтактном двигателе один рабочий цикл происходит за четыре хода
поршня, а в двухтактном — за два хода. Двухтактные двигатели используются
в основном на мотоциклах, моторных лодках, скутерах и т. п. Поэтому здесь
будем вести речь о четырехтактном двигателе внутреннего сгорания —
именно такими моторами оснащаются легковые автомобили.
Рабочий цикл четырехтактного двигателя внутреннего сгорания включает в
себя следующие такты.
1. Первый такт — впуск горючей смеси в цилиндр двигателя. Нужно сказать,
что в цилиндре происходит сгорание топлива не в чистом виде, а смеси его
паров с воздухом (горючая смесь). В советских автомобилях за приготовление
такой смеси отвечал специальный прибор — карбюратор. Однако в
современных автомобилях карбюраторы давно не применяются — данный
процесс контролируются электроникой (прибором, который называется
инжектор).

12. Устройство нейтрализаторов

13.

• Для того чтобы снизить содержание токсических соединений,
применяют дополнительные устройства, нейтрализующие отдельные
- компоненты в системе выпуска двигателей. Эти устройства
устанавливают вместо глушителей шума, и они одновременно
выполняют их функции. При применении таких устройств несколько
возрастает сопротивление на выпуске, что приводит к повышению
расхода топлива. Имеются два вида таких устройств. Одни из них
предназначены для улавливания вредных веществ, другие — для
нейтрализации. При оценке эффективности перечисленных устройств,
исходят из стремления получить выбросы токсических веществ в
допустимых пределах без ущерба для мощности и экономичности
двигателя, при минимальном удорожании автомобиля. И тем не
менее современные установки для снижения токсичности приводят,
как правило, к уменьшению мощности двигателя и увеличению
расхода топлива (так, например, на автомобиле «Вольво» с системой
дожигания отработавших газов на полифункциональном катализаторе
на 100 км пробега расходуется 10,7 л бензина вместо 8,5 л в
отсутствие дожигателя).

14. Изменения конструкции двигателей при применении альтернативных видов топлива.

15.

• Наибольшее применение как альтернативный вид топлива находит
сжиженный нефтяной газ (СНГ), однако его использование требует
установки дополнительного газобаллонного оборудования.
Определенной перспективой обладают синтетические топлива,
получаемые из каменного и бурого углей. Их применение в дизелях
наиболее рационально в смеси со стандартными дизельными
топливами и с топливами утяжеленного фракционного состава.
• Метанол как топливо для ДВС позволяет решить проблему выбросов
оксидов азота и твердых частиц, поскольку при сгорании метанола не
выделяются промежуточные продукты, служащие основой для
образования ароматических и ацетиленовых углеводородов,
способствующих зарождению сажи. Отсутствуют в продуктах сгорания
метанола и сернистые соединения. Однако существенное отличие
метанола по физико-химическим свойствам от дизельных топлив
сдерживает его применение на дизелях.

16. Вывод

• Часто писатели-фантасты пишут произведения, в которых
описывают мчащиеся по эстакадам поезда, похожие на ракеты,
движущиеся по автострадам и улицам городов потоки
ультрамодных автомобилей, «летящие» по морям и рекам суда
на подводных крыльях и на воздушной подушке, исчерченное
следами сверхзвуковых самолётов небо. Но хочется верить, что
картина будет совсем иной. Грядущие поколения людей вернут
Земле её первозданную красоту и чистоту. Улицы городов
окажутся всецело во власти пешеходов, исчезнут клубы
отработавших газов автомобилей. Коренным образом удастся
усовершенствовать все виды транспорта, которые в полной
мере сумеют удовлетворить постоянно возрастающие
потребности в перевозках грузов и пассажиров, не угрожая при
этом окружающей среде.

17. Используемая литература.

• ↑ Приложение 1 технического регламента «О требованиях к
автомобильному и авиационному бензину, дизельному и
судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и
топочному мазуту»
• ↑ Что означает «экологический класс» бензина и солярки.
• ↑ Е.В.Бойко. Химия нефти и топлив. Учебное пособие. —
Ульяновск: УлГТУ, 2007. — 60 с. — ISBN 978-5-89146-900-0.
• ↑ Энциклопедия техники
• ↑ Экспорт основных товаров в 2005 году, ГТК
• ↑ Экспорт основных товаров в 2006 году, ГТК
• ↑ Экспорт основных товаров в 2007 году, ГТК
• ↑ Энциклопедия автомобилиста